將科學知識融入數學教學

黃小娜

〔摘? ? 要〕? 數學與科學相互依存、相互滲透，有著非常緊密的聯系。小學數學教學積極融入科學知識對于學生的數學知識學習、學習動機、科學素質等多方面都有重要意義。教學中可以采取情境創設、實驗操作、引入科學問題、借用科學原理、開展綜合性學習等策略以有效融合科學知識，提升數學教學效益。科學知識不僅僅是一種學科知識，更是一種思維方式和解決問題的工具。科學知識和數學知識是相互依存、相互滲透的。科學知識可以為數學教學提供豐富的背景和實際應用場景，而數學知識可以幫助學生更好地理解和應用科學知識。因此，將科學知識融入小學數學教學中，可以幫助學生更好地理解和應用數學知識，培養學生的創新思維和實踐能力。本文就科學知識融入小學數學教學的有效策略做初步探討。

〔關鍵詞〕? 小學數學；科學知識；知識融合；有效策略

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 07? ? 136-138

一、將科學知識融入小學數學教學的意義

（一）有利于增進學生對數學原理的認識

數學是建立在客觀現實基礎上的高度概括，它源于自然科學并運用于科學之中。因此，將科學知識融入小學數學教學中，可以幫助學生建立數學與科學的聯系，加深對數學概念和原理的理解。例如，在學習幾何時，可以引入科學知識中的物理原理，讓學生通過實際觀察和實踐操作，探索幾何形狀的現實來源與應用，從物質結構深入認識點、線、面關系，提升學生的數學思維和空間想象力。

（二）有利于激發學生的學習興趣和動機

科學知識通常與生動具體的事物及有趣的實驗相關聯，將這些形象有趣的內容融入數學教學中，可以激發學生學習數學的興趣。例如，在學習數據統計時，可以引入有關概率和統計的科學實驗案例，讓學生通過對具體自然事件的實際觀察和數據收集，充分感受數字與數據的奧妙，探索統計方法的應用，增強學生學習數學的興趣和動機。

（三）有利于培養學生的科學態度和科學素養

數學教學的目標不僅僅是教會學生思考與運算，更重要的是培養學生熱愛科學的志趣與嚴謹的科學態度。將科學知識融入數學教學中，可以幫助學生培養科學態度，學會用科學的方式思考和分析問題。例如，在學習數學論證時，可以引入科學領域中的實驗數據的價值問題，用具體鮮明的事件引導學生認識到科學的客觀性與嚴肅性。讓學生深入認識到數學領域的“1”就是“1”，而不能含糊其詞，更不能隨意改動，任何結論的做出必須有根有據，并經得起檢驗，教育學生通過實證方法驗證數學結論，培養學生的求真求實精神和批判性思維。

二、將科學知識融入小學數學教學的方法

（一）情境創設

在科學知識中，有很多與數量、幾何問題相關的具體科學事件，它們有利于展示認知數學的過程，由此建構起具體生動的數學學習情境，引導學生深入其中。

在小學數學教學中，創設與科學相關的情境可以激發學生的興趣和好奇心，增強學生學習數學的動力。例如，在學習面積和體積時，可以引入科學實驗中的液體容量、土地面積等概念，讓學生通過實際操作和觀察，理解數學概念的實際應用。

在學習人教版小學數學《圖形的運動（一）》時，我曾經創設了一個在實驗中使用鏡子觀察一些物體反射現象的實驗，引領學生初步認識軸對稱圖形的基本特征。在情境中，我向學生展示了鏡子反射的圖片，引發學生對鏡像對稱的注意。然后，我引導學生通過討論，理解了軸對稱的概念，即圖形能夠通過某條線（軸）折疊后，兩邊完全重合。接著，我分發給學生一些卡片或紙板，要求學生在上面繪制軸對稱圖形。學生可以通過折疊紙板或使用鏡子等方法，找到圖形的對稱軸，并在紙板上繪制出軸對稱圖形。學生完成繪制后，可以互相展示自己的作品，并討論對稱軸的位置是否準確。活動結束時，我與學生一起總結軸對稱圖形的基本特征和對稱軸的含義。本節課，由于學生置身對稱圖形的探尋中，他們在操作中經歷了軸對稱圖形的形成過程，因此非常自然地認識了軸對稱圖形、對稱軸的特征，并興致勃勃地總結了相關的概念。

（二）實驗操作

科學實驗是一種特殊的實踐活動，它通過對實驗條件的控制操作探求真理，因此有利于學生在實踐操作中探尋數學原理。例如，在學習數據統計時，可以讓學生設計并進行與科學實驗相關的數據收集，然后利用統計方法進行分析和展示。這樣的實踐活動可以讓學生更好地理解統計的概念和方法，并提升學生的數據處理和解釋能力。

例如，在學習人教版小學數學《倍的認識》時，可以設計一個實驗，讓學生通過觀察和比較，建立倍的概念。實驗可以是關于物體的重量或長度的比較。首先，讓學生選擇兩個物體，并使用天平或尺子進行比較，記錄下它們的重量或長度。然后，讓學生將其中一個物體加倍，即加重或拉長，再次進行比較。從實驗結果中，學生可以發現加倍后的物體與原物體相比，重量或長度都是原來的兩倍。通過這個實驗，學生能夠親身體驗倍的概念，理解加倍的含義。此外，也可以引入其他科學實驗，如重力、浮力等，進一步加深學生對“倍”的理解。總之，以科學事件為線索，讓學生充分探索，將使數學原理更加淺顯，也使數學學習更加生動有趣。

（三）引入科學問題

問題是科學的起點，是數學學習的起點，也是引領學生走進數學殿堂的奧秘所在。將科學問題引入數學教學中，可以使學生學習更有目的性、針對性，更有探索意愿。學習中，可以提出一個與科學實驗相關的問題，讓學生通過建立數學模型解決實際問題，由此引導學生將數學知識應用到實際情境中，并培養學生的邏輯思維和解決問題的能力。

例如，在學習人教版小學數學《小數的四則運算》中，教師可以給學生提出一個問題：“某超市賣出的飲料總共有150升，如果每瓶飲料是0.5升，那么這個超市賣出了多少瓶飲料？”這個問題既涉及小數的除法計算，也與商業運作相關，能夠引起學生的興趣。然后，引導學生根據問題中的關鍵詞，如“150升”“0.5升”等，總結出小數除法的法則，即被除數除以除數得商，商的小數點位置與被除數和除數的小數點位置對應。通過比較整數除法和小數除法的差異，加深學生對小數除法法則的認識，提高計算能力，也從中培養了學生在商業運作中的數學思維。科學是解決問題的成果，蘊含許多生動的問題解決案例，值得我們從數學教學實際出發，探尋富有教學意義的問題線索，使之成為激發學生數學思維的“火花”。

（四）借用科學原理

數學與自然科學的原理是相通的，往往可以相互印證。在數學教學中引入學生已知的科學原理，可以增強學生對數學概念的理解和應用。例如，在學習平面和立體幾何時，引入科學領域中的光學原理，可以讓學生通過實際觀察和實驗，更全面深入地認識幾何形狀，建構更完整的幾何概念。

例如，在學習人教版小學數學《因數與倍數》時，教師可以給學生提出一個問題：“為什么一些物質的質量是其他物質質量的整數倍？”讓學生思考這個問題，并嘗試用學生的數學知識來解釋。然后，引導學生進行實驗，比如用天平來比較不同物質的質量，觀察它們之間的關系。通過實驗，學生可以發現，一些物質的質量是其他物質質量的整數倍，這就涉及了因數和倍數的概念。接著，引導學生觀察和總結實驗結果，讓學生發現一些規律：如果一個物質的質量是另一個物質質量的整數倍，那么這個整數就是它們的倍數，而這個物質的質量就是另一個物質的因數。通過這樣的探索，學生可以理解因數和倍數的相互依存關系，并培養抽象、概括的能力。在實踐活動中，可以鼓勵學生合作探索，互相交流觀點和思考，培養學生的合作意識和熱愛數學學習的情感。同時，通過引入科學原理，如質量和整數倍的關系，可以滲透辯證唯物主義的觀點，讓學生認識到事物之間的相互聯系和相互依存。融合科學知識，探索科學原理，可以使數學教學更加生動有趣，激發學生的學習興趣，培養學生的思維能力和創新意識。

（五）開展綜合性學習

將數學與科學聯結，不僅是數學學科的教學目標，也應是兩個學科共同的追求。兩個學科可以攜手開展綜合性學習，以課題（主題）、項目為核心共同探索科學奧秘。這樣的綜合性跨學科合作可以促進學科間的交流和融合，培養學生的綜合學習能力和團隊合作精神。

例如，在教學人教版小學數學《圖形與幾何》時，教師可以引導學生通過觀察和實踐，了解長方體和正方體的特征和性質。通過觀察這些圖形的不同面、棱和頂點的數量，學生可以發現它們的共同特征和區別。同時，可以引入科學領域的知識，如物體的形狀和結構，讓學生理解為什么長方體和正方體具有特定的屬性。接著，可以通過一視圖、三視圖的繪制和擺放小正方體的活動，培養學生的空間想象力。通過讓學生觀察不同視角下的正方體的表現形式，讓學生學會根據平面圖表示三維空間中的物體，學會運用圖形的運動和變換，加深對幾何圖形的理解。同時，在解決實際問題的過程中，應著力引導學生將數學知識與生活聯系起來，體會數學的價值。例如，可以提出一個問題：“如何用最少的小正方體搭建一個長方體的模型？”讓學生思考和實踐，找到解決問題的方法，并培養其創新精神。通過融合科學知識，進行跨學科合作，可以使數學教學更加豐富多樣，激發學生的學習興趣，培養學生的思維能力和創新意識。

三、結語

數學與科學具有天然的密切聯系，應特別重視將科學知識融入小學數學教學中，讓學生在與自然、現實的直接接觸中更深入地感受、認識數學原理，培養學生的科學思維和創新能力。教師應立足于數學教學實際，深入發掘數學與科學的聯結點，積極運用多種有效途徑推動學生數學與科學素質的融合發展，從而使學生真正學到植根于生活與科學的數學，學到有趣有用的數學。

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